KR101299111B1

KR101299111B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물

Info

Publication number: KR101299111B1
Application number: KR1020060031620A
Authority: KR
Inventors: 백신혜; 강대동; 정희준; 박찬석
Original assignee: 주식회사 동진쎄미켐
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2026-04-06
Also published as: KR20070100056A

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물에 관한 것으로, 특히 A) 무기성분과 B) 감광성 수지 조성물을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물에 있어서, 체인 트렌스퍼제를 상기 감광성 수지 조성물의 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물 및 이를 이용한 PDP 격벽 형성방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 격벽용 페이스트 조성물은 체인 트렌스퍼제를 포함하여 격벽의 패턴 형성시 격벽의 직진성 및 sharpness를 크게 향상시킬 수 있다.

PDP, 격벽, 페이스트, 체인 트렌스퍼제

Description

플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물{PASTE COMPOSITION FOR PLASMA DISPLAY PANEL BARRIER RIB}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물로 제조한 격벽의 사진이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 격벽의 패턴 형성시 격벽의 직진성 및 sharpness를 크게 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 격벽 형성방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 상판과 하판 사이에 충진된 Ne, Xe 등의 기체 방전시 생성된 플라즈마로부터 방출된 진공자외선(주로 147 nm 파장대)이 형광체와 충돌하여 가시광 영역의 적, 녹, 청색광으로 바뀌는 현상을 이용하는 평판 디스플레이이다.

PDP는 다양한 평판 디스플레이 중에서도 풀컬러(full color) 표시가 가능하고, 빠른 응답속도를 가지며, 시야각이 넓고, 40인치 이상의 대형표시장치 구현이 용이하다는 점에서 각광받고 있다.

PDP에서 격벽은 방전 공간을 확보하고, 인접한 셀(Cell) 간의 전기적, 광학적 상호 혼신(Cross talk)을 방지하기 위하여 PDP의 배면기판 상에 형성되는 구조물로서, PDP의 영상 표시품질을 결정하는 중요한 요소로 작용한다.

PDP의 격벽 형성방법으로는 스크린 인쇄법(Screen printing method), 샌드 블라스트법(Sand blast method), 사진식각법(Photolithography) 등이 알려져 있다.

스크린 인쇄법은 소정의 격벽 구조로 패턴된 스크린 마스크를 사용하여 인쇄용 격벽 페이스트 조성물을 고무 스퀴즈(Squeeze)로 유리기판 상에 10∼15 ㎛의 두께로 인쇄한 다음 용제를 건조시켜 제거하고, 다시 먼저 인쇄된 격벽 부위에 인쇄 및 건조를 8∼10회 정도 반복 수행하여 높이 90∼150 ㎛ 정도의 격벽을 얻는 방법으로서 공정 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 40인치 이상의 대면적 및 고해상도를 가지는 PDP용 격벽을 형성시키고자 할 경우 반복 작업에 의한 오정렬로 인하여 균일한 패턴의 격벽을 형성하기 어려우며, 그에 따라 PDP의 제조수율이 낮아지는 문제점이 있다.

샌드 블라스트법은 격벽 페이스트를 100∼150 ㎛ 두께로 도포 및 건조시킨 후 내샌딩성을 가지는 드라이 필름 레지스트(Dry film resist, DFR)를 라미네이팅(laminating)하고 노광 및 현상 공정을 통해 이를 패터닝한 다음, 그 패턴을 마스크로 사용하여 미세한 연마제 입자를 고압공기와 함께 충격을 가해 노출된 격벽 페이스트를 제거하는 방법이다. 이러한 샌드 블라스트법은 스크린 인쇄법에 비해 고정세의 격벽 형성이 가능한 장점이 있으나, 공정이 복잡하고 재료손실이 많으며, 샌드블라스트 과정에서 생성된 분말 혼합물의 분리가 쉽지 않고 비환경친화적이라는 문제점이 있다. 무엇보다도 샌드블라스트 과정에서 유리기판에 유발되는 물리적 충격이 크기 때문에 후속 소성 과정에서 격벽에 균열이 발생하는 것이 단점으로 지적되고 있다.

사진식각법은 감광성 격벽 페이스트를 도포 및 건조한 다음 포토마스크를 사용하여 노광한 후 비노광 부분의 페이스트를 현상액으로 선택적으로 용해시켜 제거 하는 공정이다. 이러한 사진식각법은 전술한 스크린 인쇄법 및 샌드 블라스트법에 비해 고정세의 격벽을 형성할 수 있는 장점이 있으며, 특히 PDP의 대형화와 복잡한 설계구조의 PDP가 대두되면서 격벽의 직진성과 sharpness가 더욱 뛰어난 격벽 페이스트에 대한 요구가 절실히 요청되고 있다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 격벽의 직진성과 sharpness가 뛰어난 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 격벽의 직진성 및 sharpness가 뛰어난 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 제조방법 및 상기 격벽을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

A) 무기성분과 B) 감광성 수지 조성물을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물에 있어서,

체인 트렌스퍼제(chain transfer material)를 상기 감광성 수지 조성물의 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물을 제공한다.

바람직하기로는 상기 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물은 A) 무기성분 50 내지 90 중량%; 및 B) 감광성 수지 조성물 10 내지 50 중량%를 포함하는 것이 좋다.

또한 본 발명은 상기 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽형성방법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 방법에 의하여 제조된 격벽을 제공한다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 격벽용 페이스트 조성물은 A) 무기성분과 B) 감광성 수지 조성물을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물에 있어서, 체인 트렌스퍼제를 상기 감광성 수지 조성물의 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 체인 트렌스퍼제는 격벽의 패턴 형성시 페이스트막의 노광부위와 비노광부위의 경계를 명확하게 하여 형성되는 격벽 패턴의 sharpness와 직진성을 현저히 향상시켜, 대형화, 고정밀화가 요청되는 PDP 격벽형성에 크게 도움을 준다.

상기 체인 트렌스퍼제의 구체적인 화합물로는 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene, lauryl mercaptan, octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, 2- mercaptoethanol, octyl thioglycolate, 3-mercaptopropionic acid, 및 alpha-methylstyrene dimer로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 상기 체인 트렌스퍼제의 사용량은 B) 감광성 수지 조성물의 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것이 좋으며, 더욱 바람직하기로는 상기 플라즈마 디스플레이 패널 격벽용 페이스트 조성물은 A) 무기성분 50 내지 90 중량%; 및 B) 감광성 수지 조성물 10 내지 50 중량%를 포함하는 것이 좋다. 상기 체인 트렌스퍼제의 함량이 감광성 수지 조성물의 0.01 중량% 미만인 경우에는 격벽 패턴의 sharpness와 직진성을 떨어지며, 5 중량%를 초과하는 경우에는 UV경화반응성, 페이스트의 접착성, 해상도가 떨어질 우려가 있다.

또한 본 발명의 PDP 격벽용 페이스트 조성물은 A) 무기성분을 포함하는 바, 에서 상기 A) 무기성분은 격벽형성에 사용되는 공지관용의 무기성분이 사용될 수 있으며, 구체적인 일 예로는 산화 아연, 산화 붕소, 산화 규소 혼합물(ZnO-B₂O₃-SiO₂계); 산화 납, 산화 붕소, 산화 규소 혼합물(PbO-B₂O₃-SiO₂계); 산화 납, 산화 붕소, 산화 규소, 산화 알루미늄 혼합물(PbO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃계); 또는 산화 납, 산화 아연, 산화 붕소, 산화 규소 혼합물(PbO-ZnO-B₂O₃-SiO₂계) 등의 저융점 유리 프릿에 산화비스무스 또는 산화지르코늄이 혼합된 것을 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 무기성분의 평균굴절율이 1.6 내지 1.75이고, 비표면적 0.1 내지 2 ㎡/g인 무기 미립자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내인 경우 100 ㎛ 이상의 격벽 높이에서도 높은 분산성, 해상도와 안정성을 가질 수 있다. 본 발명에 서 상기 무기성분은 50 내지 90 중량%가 바람직하며, 상기 범위 내인 경우 도포성과 격벽의 소성안정성을 동시에 만족시킬 수 있어서 좋다.

본 발명에 사용되는 상기 B) 감광성 수지 조성물은 PDP 격벽형성을 위하여 사용되는 공지관용의 감광성 수지 조성물이 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 B)a)ⅰ) 할로겐 함유 화합물 5 내지 50 중량부; ⅱ) 벤젠환을 포함하는 화합물 30 내지 70 중량부; ⅲ) 불포화 카르본산, 불포화 카르본산 무수물, 또는 이들의 혼합물 5 내지 60 중량부; ⅳ) 수산기 또는 산 함유 화합물 10 내지 60 중량부를 공중합시켜 얻어진 아크릴계 공중합체 100 중량부; b) 가교성 모노머 5 내지 50 중량부; c) 광개시제 1 내지 20 중량부; 및 c) 유기용제 10 내지 100 중량부를 포함하며, 상기 체인 트렌스퍼제를 감광성 수지 조성물의 0.01 내지 5 중량%가 되도록 포함하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하기로는 상기 감광성 광조사에 의하여 중합된 후의 굴절율, 즉, 감광성 수지 조성물을 유리기판상에 도포한 후, 50 내지 100 ℃에서 1 내지 30분 건조하여 측정한 굴절율이 1.45 내지 1.63인 것이 바람직하다.

상기 a)의 아크릴계 공중합체는 격벽 페이스트 조성물의 바인더로서 작용을 하며, 현상시 소정의 패턴을 용이하게 형성할 수 있도록 하는 작용하며, 특히 패턴의 직진성과 해상도를 향상시키는 작용을 한다.

상기 a)의 아크릴계 공중합체는 a)ⅰ) 할로겐 함유 화합물 5 내지 50 중량부; ⅱ) 벤젠환을 포함하는 화합물 30 내지 70 중량부; ⅲ) 불포화 카르본산, 불포화 카르본산 무수물, 또는 이들의 혼합물 5 내지 60 중량부; ⅳ) 수산기 또는 산 함유 화합물 10 내지 60 중량부를 단량체로 하여 용매 및 중합개시제의 존재하에서 합성하여 제조할 수 있으며, 침전 및 여과, Vacuum Drying 공정을 통하여 미반응 단량체를 제거하면 더욱 좋다.

본 발명에 사용되는 상기 a)ⅰ) 할로겐 함유 화합물로는 바람직하기로는 트리브로모페놀, 펜타브로모벤질 메타크릴레이트, 펜타 브로모페놀 메타크릴레이트 및 트리아이오도페놀로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 화합물을 사용하는 것이 좋다.

상기 할로겐 함유 화합물은 상기 아크릴계 공중합체의 제조시 사용되는 총 단량체 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10 내지 40 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위 내인 경우 직진성, 현상성과 해상도를 동시에 만족시킬 수 있다.

본 발명에 사용되는 상기 a)ⅱ) 벤젠환을 포함하는 화합물로는 바람직하로기로는 스티렌, 특히, 상기 올레핀계 불포화 화합물은 스티렌, p-메톡시 스티렌, σ-메틸 스티렌, m-메틸 스티렌, p-메틸 스티렌, 비닐톨루엔 및 p-메톡시 스티렌으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 화합물을 사용하는 것이 좋다.

상기 벤젠환을 포함하는 화합물은 상기 아크릴계 공중합체의 제조시 사용되는 총 단량체 100 중량부에 대하여 30 내지 70 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 30 중량부 미만일 경우에는 아크릴계 공중합체의 굴절율이 저하될 수 있으며, 70 중량부를 초과할 경우에는 아크릴계 공중합체가 현상액인 알칼리 수용액에 용해되기 어려울 수 있는 문제점이 있다.

본 발명에 사용되는 상기 a)ⅲ) 불포화 카르본산, 불포화 카르본산 무수물 또는 이들의 혼합물은 아크릴산, 메타크릴산 등의 불포화 모노카르본 산; 말레인산, 푸마르산, 시트라콘산, 메타콘산, 이타콘산 등의 불포화 디카르본산; 또는 이들의 불포화 디카르본산의 무수물 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 특히 아크릴산, 메타크릴산, 또는 무수말레인산을 사용하는 것이 공중합 반응성과 현상액인 알칼리 수용액에 대한 용해성에 있어 더욱 바람직하다.

상기 불포화 카르본산, 불포화 카르본산 무수물 또는 이들의 혼합물은 상기 아크릴계 공중합체의 제조시 사용되는 총 단량체 100 중량부에 대하여 5 내지 60 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 5 중량부 미만일 경우에는 알칼리 수용액에 용해하기 어렵다는 문제점이 있으며, 60 중량부를 초과할 경우에는 알칼리 수용액에 대한 용해성이 지나치게 커지게 된다는 문제점이 있다.

본 발명에 사용되는 상기 a)ⅳ)의 수산기 또는 산 함유 화합물로는 수산기 함유 화합물로서 2-Hydroxy ethyl acrylate, 2-hydroxy ethyl methacrylate, 3-hydroxy propyl acrylate, 3-hydroxy propyl methacrylate, 2-hydroxy propyl acrylate, 2-hydroxy propyl methacrylate, 4-hydroxy butyl acrylate, 4-hydroxy butyl methacrylate, 2-hydroxy-3-chloropropyl acrylate, 2-hydroxy-3-chloropropyl methacrylate, 2,3-dihydroxypropyl acrylate, 2,3-dihydroxy propyl methacrylate, caprolactone modified hydroxy alkyl (meth)acrylate를 사용할 수 있으며, 또한 산(acid) 함유 화합물로는 Acrylic Acid, Methacrylic acid, Crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid, cinnamic acid, mono[2-methacryloyloxyethyl]succinate, mono[2-acryloyloxy ethyl]succinate, mono[2-acryloyloxyethyl]phthalate, mono[2- methacryloyloxyethyl]phthalate, α-cyanocinnamic acid, β-styryl acrylic acid, β-furfuryl acrylic acid을 사용할 수 있다. 상기 수산기 또는 산 함유 화합물의 함량이 10 중량부 미만일 경우에는 현상성이 저하되어 패턴형성에 불리하다는 문제점이 있으며, 60 중량부를 초과할 경우에는 paste의 안정성 저하로 인하여 gell화의 우려가 되는 문제점이 있다.

상기와 같은 단량체를 중합하기 위해 사용되는 용매는 메탄올, 테트라히드록시퓨란, 톨루엔, 다이옥산, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜에틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 프로필렌글리콜부틸에테르 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르류; 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디포로필렌글리콜디에틸에테르 등의 디프로필렌글리콜알킬에테르류; 등을 사용할 수 있다.

상기와 같은 단량체를 아크릴계 공중합체를 중합하기 위해 사용되는 중합개시제는 라디칼 중합개시제를 사용할 수 있으며, 구체적으로 2,2-아조비스이소부티로니트릴, 2,2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2-아조비스(4-메톡시 2,4-디메틸발레로니트릴), 1,1-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 또는 디메틸 2,2'-아조비스이소부틸레이트 등을 사용할 수 있다.

또한 상기 아크릴계 공중합체는 단량체 100 중량부에 대하여 3급 아민 화합물을 최대 30 중량부로 더욱 포함할 수 있다. 상기 3급 아민 화합물로는 바람직하기로는 DMAEMA(2-dimethylaminoethyl methacrylate) 또는 DMAPMA(3- dimethylaminoethyl methacrylate) 등을 사용할 수 있다. 상기 3급 아민 화합물을 더욱 포함하는 아크릴계 공중합체를 페이스트 조성물에 사용할 경우 해상도를 더욱 증가시킬 수 있다.

또한 상기 아크릴계 공중합체는 에폭시기 함유 불포화화합물을 더욱 포함할 수 있다. 에폭시기 함유 불포화 화합물은 아크릴산 글리시딜, 메타크릴산 글리시딜, α-에틸아크릴산 글리시딜, α-n-프로필아크릴산 글리시딜, α-n-부틸아크릴산 글리시딜, 아크릴산-β-메틸글리시딜, 메타크릴산-β-메틸글리시딜, 아크릴산-β-에틸글리시딜, 메타크릴산-β-에틸글리시딜, 아크릴산-3,4-에폭시부틸, 메타크릴산-3,4-에폭시부틸, 아크릴산-6,7-에폭시헵틸, 메타크릴산-6,7-에폭시헵틸, α-에틸아크릴산-6,7-에폭시헵틸, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, 또는 p-비닐벤질글리시딜에테르, 메타크릴산 3,4-에폭시 사이클로헥실 등을 사용할 수 있으며, 상기 화합물을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

특히, 상기 에폭시기 함유 불포화 화합물은 메타크릴산 글리시딜, 메타크릴산-β-메틸글리시딜, 메타크릴산-6,7-에폭시헵틸, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, 또는 p-비닐벤질글리시딜에테르, 메타크릴산 3,4-에폭시 사이클로헥실 등을 사용하는 것이 공중합 반응성 및 얻어지는 패턴의 내열성을 향상시키는데 있어 더욱 바람직하다.

상기와 같은 단량체를 용매와 중합개시제 존재하에서 라디칼 반응시키고, 침전 및 여과, Vacuum Drying공정을 통하여 미반응 단량체를 제거하여 얻어진 a)의 아크릴계 공중합체는 폴리스티렌 환산중량평균분자량(Mw)이 50,000 내지 200,000이 고, 산가가 50 내지 200 mgKOH/g인 것이 바람직하다. 상기 폴리스티렌 환산중량평균분자량과 산가가 상기 범위 내인 경우 접착성, 현상성 및 해상도를 동시에 만족시킬 수 있다.

또한 본 발명의 PDP 격벽용 페이스트 조성물은 b) 가교성 모노머를 포함할 수 있다. 상기 가교성 모노머는 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 5 내지 30 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 내지 20 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위 내일 경우 패턴 구현과 접착력을 동시에 만족시킬 수 있다. 특히 가교성 모노머로서 관능성기가 1 내지 2개인 저관능성 모노머가 바람직하며, 구체적으로 HEA(2-hydroxyethyl acrylate), HPA(hydroxypropyl acrylate), IBOA(isobonyl acrylate), DEGDA(diethylene glycol dimethacrylate, HDDA(1,6-hexanediol dimethacrylate), AMA(allyl methacrylate), EDGMA(ethylene glycol dimethacrylate), DEGDMA(diethylene glycol dimethacrylate), TRGDMA(triethylene glycol dimethacrylate), DTGDMA(tetraethylene glycol dimethacrylate), BDDA(1,3-butanediol dimethacrylate) 및 GDMA(glycerol dimethacrylate)로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 화합물을 사용할 수 있으며, 이 경우 페이스트의 광경화 치밀도와 격벽의 치밀도를 향상시킬 수 있어 더욱 좋다.

또한 본 발명의 PDP 격벽용 페이스트 조성물은 c) 광중합개시제를 포함할 수 있다. 상기 광중합개시제는 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부로 포함하는 것이 좋으며, 상기 광중합개시제(D)의 구체예로서는, 벤조인, 벤 조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 등의 벤조인과 벤조인알킬에테르류; 아세트페논, 2, 2-디메톡시-2-페닐아세트페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세트페논,1,1-디클로로아세트페논 등의 아세트페논류; 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰포리노페닐)-부탄-1-온 등의 아미노아세트논류; 2-메틸안트라키논, 2-에틸 안트라키논, 2-t-부틸안트라키논, 1-클로로 안트라키논, 2-아밀 안트라키논 등의 안트라키논류; 2,4-디메틸티옥산톤, 2, 4-디에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2, 4-디이소프로필 티옥산톤 등의 티옥산톤류; 아세트페논디메틸케탈,벤질디메틸케탈 등의 케탈류; 벤조페논 등의 벤조페논류; 크산톤류; (2,6-디메톡시벤조일) -2,4,4-펜틸포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일 페닐포스피네이트 등의 포스핀옥사이드류; 각종 퍼옥사이드류; 1,7-비스(9-아크리디닐)헵탄 등을 들 수 있다. 이들 공지관용의 광중합개시제는, 단독 또는 두가지 이상을 조합시켜 사용할 수 있다. 또한, 상기와 같은 광중합개시제는 필요에 따라 공지의 광증감제와 더불어 사용할 수 있음은 물론이다.

또한 본 발명의 PDP 격벽용 페이스트 조성물은 d) 유기용제를 포함할 수 있다. 상기 유기용제는 점도를 조절하고, 페이스트화 및 페이스트의 도포공정이 용이하게 하며, 무기성분과의 친화성이 뛰어난 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 상기와 같은 유기용제의 구체적인 예로는 톨루엔, IPA, 크실렌, 및 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸케톤, 메틸부틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논, n-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 시클로헥산올, 디아세톤알콜, 에틸렌글리콜모노메틸에 테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산-n-부틸, 아세트산 아밀, 락트산 에틸, 락트산-n-부틸, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트 등을 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 페이스트 조성물에 있어서, 상기 유기용제의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 10 내지 100 중량부인 것이 좋다. 상기 용매의 함량이 너무 적거나 많은 경우에는 조성물의 점도가 맞지 않아 페이스트화 및 도포에 어려움이 발생될 우려가 있다.

또한 본 발명의 PDP 격벽용 페이스트 조성물은 무기성분과 감광성 수지 조성물의 고른 분포와 소성 후 격벽의 안정성 및 정밀성을 위하여 하기 화학식 1로 표시되는 분산제를 더욱 포함할 수 있다.

[화학식 1]

상기 식에서, R₁은 C₂-C₂₀의 에틸렌성 불포화기를 포함하는 탄화수소, C₁-C₂₀의 탄화수소, C₆-C₂₀의 방향족 탄화수소 또는 C₁-C₂₀의 알코올이고, R₂ 및 R₃은 각각 독 립적으로 C₁-C₂₀의 탄화수소, C₆-C₂₀의 방향족 탄화수소 또는 C₁-C₂₀의 알코올이다.

상기 분산제의 사용량은 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부를 사용하는 것이 좋다.

또한 본 발명의 PDP 격벽용 페이스트 조성물은 상기 감광성 수지 조성물에 기판과의 접착력을 증대시키고, 현상마진을 증대시키기 위하여 중량평균분자량이 300 내지 1000인 올리고머를 더욱 포함할 수 있다. 바람직하기로는 상기 올리고머는 산가가 150~300 mgKOH/g인 아크릴계 올리고머인 것이 좋으며, 사용량은 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부를 사용하는 것이 좋다.

또한 본 발명의 PDP 격벽용 페이스트 조성물은 필요에 따라 UV 흡수제, 가소제, 점착성 부여제, 표면 장력 조정제, 안정제, 소포제, 폴리프로필렌글리콜 등의 각종 첨가제가 임의 성분으로서 함유될 수 있다. 바람직하기로는 상기 첨가제의 함량은 각각 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부인 것이 좋다.

본 발명의 페이스트 조성물은 상기 무기성분(A) 및 무기성분(B) 및 필요에 따라 첨가되는 첨가제 성분을 통상의 방법에 따라 혼련함으로써 제조할 수 있으며, 구체적인 방법으로는 롤 혼련기, 믹서, 호모믹서, 볼 밀, 비즈 밀 등의 혼련기를 사용할 수 있다.

상기와 같이 하여 제조되는 본 발명의 유리 페이스트 조성물은 도포에 적합한 유동성을 갖는 페이스트상의 조성물이며, 점도는 바람직하게는 1,000 내지 50,000 cps, 보다 바람직하게는 10,000 내지 30,000 cps이다.

또한 본 발명은 상기 PDP 격벽용 페이스트 조성물을 이용한 PDP 격벽형성방법 및 상기 격벽형성방법에 의하여 제조된 격벽을 제공하는 바, 본 발명의 PDP 격벽형성방법은 PDP 격벽용 페이스트 조성물을 이용하여 PDP의 격벽을 형성하는 방법에 있어서, 상기 PDP용 격벽 페이스트 조성물을 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 PDP 격벽형성방법의 구체적인 일예는 다음과 같다. 먼저 평판상의 기판 재료(예를 들면 유리판)의 표면에 격벽 형성용 페이스트 조성물의 막을 형성한다. 상기 막의 형성 방법은 통상의 도막 형성 방법을 사용할 수가 있으며, 특히 도포 방법이 사용된다. 구체적인 예로는 스크린 인쇄법, 롤 도포법, 회전 도포법, 유연 도포법 등을 들 수가 있다. 바람직하기로는 상기 막의 두께는 건조 후의 두께가 100∼300 ㎛인 것이 좋다. 상기 막의 건조 온도는 나중의 각 공정에 영향이 없을 정도로 상기 막 중의 유기용제를 제거할 수 있는 한 임의로 선정할 수 있으며, 80∼150 ℃ 내외가 좋다.

그 다음, 미리 준비된 패턴에 따라 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, 엑스선 등을 상기 형성된 도포막에 조사하고, 현상액으로 현상하여 불필요한 부분을 제거함으로써 소정의 패턴을 형성한다.

상기 현상액은 알칼리 수용액을 사용하는 것이 좋으며, 구체적으로 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨 등의 무기 알칼리류; 에틸아민, n-프로필아민 등의 1급 아민류; 디에틸아민, n-프로필아민 등의 2급 아민류; 트리메틸아민, 메틸디에틸아민, 디메틸에틸아민, 트리에틸아민 등의 3급 아민류; 디메틸에탄올아민, 메틸 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알콜아민류; 또는 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 등의 4급 암모늄염의 수용액 등을 사용할 수 있다. 이때, 상기 현상액은 알칼리성 화합물을 0.1∼10 중량부의 농도로 용해시켜 사용되며, 메탄올, 에탄올 등과 같은 수용성 유기용매 및 계면활성제를 적정량 첨가할 수도 있다.

또한, 상기와 같은 현상액으로 현상한 후 초순수로 30 ~ 90 초간 세정하여 불필요한 부분을 제거하고 건조한 후, 이어서 소성 처리가 이루어지며, 소성시 유기 물질이 소실되며, 기판 상에 격벽이 제조된다. 상기 소성 처리의 온도는 격벽 형성용 조성물에 함유되는 유기 물질이 소실되는 온도인 것이 필요하고, 통상, 400∼600 ℃이다.

본 발명에 따른 PDP용 격벽 페이스트 조성물은 체인 트렌스퍼제를 포함하여 격벽의 패턴 형성시 페이스트막의 노광부위와 비노광부위의 경계를 명확하게 하여 형성되는 격벽 패턴의 sharpness와 직진성을 현저히 향상시켜, 대형화, 고정밀화가 요청되는 PDP 격벽형성에 크게 도움을 준다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1

(아크릴계 공중합체 제조)

냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 2 중량부, 용매로서 DPGME 100 중량부에 트리브로모페놀 20 중량부, 스티렌모노머 40 중량부, 아크릴산 20 중량부 및 수산기 함유 화합물 20 중량부를 넣고, 80 ℃에서 6시간 동안 반응을 시켰다. 이후 중합금지제 BQ(1,4-benzoquinone)을 0.5 중량부 투입하여 반응을 종료하여 (a)아크릴계 공중합체를 포함하는 중합체 용액을 제조하였다.

중합체용액의 미반응 단량체를 제거하기 위하여 n-Hexane 1000 중량부에 대하여 상기 중합체용액 100 중량부를 침전시켰다. 침전 후, Mesh를 이용한 Filtering공정을 통하여 미반응물이 용해된 Poor solvent를 제거하였다. 그 후, Filtering공정 이후에도 남아있는 미반응 단량체가 함유된 Solvent들을 제거하기 위하여 30 ℃ 이하에서 Vacuum Drying을 통해 완전히 제거하여 (a)아크릴계 공중합체를 제조하였다.

상기 (a)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 70,000이었으며, 산가는 200 mgKOH/g이었다. 이때, 중량평균분자량은 GPC를 사용하여 측정한 폴리스티렌 환산평균분자량이다.

(PDP 격벽용 페이스트 조성물 제조)

상기 제조한 (a) 아크릴계 공중합체를 texanol을 용매로 한 50 중량% 솔루션 70 중량부, 광중합개시제 3 중량부, 가교성 모노머 15 중량부(TMPTA 7.5 중량부, HDDA 7.5 중량부), 유기용제 11.5 중량부를 혼합하여 감광성 수지 조성물(B)을 제 조하고, 체인 트렌스퍼제로 lauryl mercaptan를 감광성 수지 조성물의 0.5 중량%가 되도록 혼합하였다. 상기 감광성 수지 조성물의 굴절율은 1.60이었다.

무기성분으로서 굴절율이 1.73인 저융점 유리 프릿 70 중량%와 상기 감광성 수지 조성물 30 중량%를 균일하게 혼합하여 PDP 격벽용 페이스트 조성물을 제조하였다.

(격벽 제조)

유리판 표면에 상기 격벽용 페이스트 조성물을 스크린프린터법 및 테이블코터법으로 도포한 후 90 ℃에서 건조하여 막을 형성하였다. 그 다음, 미리 준비된 패턴에 따라 원자외선을 상기 형성된 도포막에 조사하고, 현상액으로 현상하여 불필요한 부분을 제거함으로써 격벽 패턴을 형성하였다.

또한, 상기와 같은 현상액으로 현상한 후 초순수로 30 ~ 90 초간 세정하여 불필요한 부분을 제거하고 건조한 후 550 ℃에서 소성하여 격벽을 제조하였다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에 의하여 제조된 격벽용 페이스트 조성물로 제조한 격벽으로 직진성과 sharpness가 매우 뛰어남을 확인할 수 있었으며, 또한 격벽의 높이가 150 ㎛ 이상이며, 격벽의 밑변 대 높이의 비율(높이/밑변)이 2.5 이상에서도 해상도가 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다.

실시예 2

(아크릴계 공중합체 제조)

실시예 1에서 동일한 단량체로 80 ℃에서 6시간 동안 반응을 시킨 후 메타아크릴산 글리시딜 10 중량부를 다시 반응액에 투입하여 4시간 동안 반응시켰다. 이 후 중합금지제 BQ(1,4-benzoquinone)을 0.5 중량부 투입하여 반응을 종료하여 (a)아크릴계 공중합체를 포함하는 중합체 용액을 제조하였다.

상기 (a)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 75,000이었으며, 산가는 180 mgKOH/g이었다.

(PDP 격벽용 페이스트 조성물 제조)

상기 제조한 (a)아크릴계 공중합체 100 중량부, 광중합개시제 5 중량부, 가교성 모노머 30 중량부(TMPTA 15 중량부, HDDA 15 중량부), 유기용제 15 중량부를 혼합하여 감광성 수지 조성물(B)을 제조하고, 하고, 체인 트렌스퍼제로 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene를 감광성 수지 조성물의 2 중량%가 되도록 혼합하였다. 상기 감광성 수지 조성물의 굴절율은 1.61이었다.

무기성분으로서 저융점 유리 프릿 70 중량%와 상기 유기성분 30 중량%를 균일하게 혼합하여 3롤밀을 사용하여 PDP 격벽용 페이스트 조성물을 제조하였으며, 격벽 제조시 격벽의 직진성과 sharpness가 매우 뛰어남을 확인할 수 있었으며, 또한 격벽의 높이가 120 ㎛ 이상이며, 격벽의 밑변 대 높이의 비율(높이/밑변)이 2.5 이상에서도 해상도가 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다.

실시예 3

상기 실시예 1에서 (a)아크릴계 공중합체의 초기 중합시 3급 아민 화합물 DMAPMA 10 중량부를 더욱 첨가하여 아크릴계 공중합체를 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 PDP 격벽용 페이스트 조성물 및 격벽을 제조하였다. 상기 (a)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 60,000이었으며, 산 가는 150 mgKOH/g이었으며, 감광성 수지 조성물의 굴절율은 1.61이었으며, 격벽 제조시 격벽의 직진성과 sharpness가 매우 뛰어남을 확인할 수 있었으며, 또한 격벽의 높이가 120 ㎛ 이상이며, 격벽의 밑변 대 높이의 비율(높이/밑변)이 2.5 이상에서도 해상도가 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다.

실시예 4

상기 실시예 2에서 B) 감광성 수지 조성물의 제조시 상기 화학식 1의 분산제(상기 화학식 1에서 R₁은 에탄올, R₂ 및 R₃은 메틸인 분산제) 3 중량부를 더욱 포함하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 본 발명의 실시예 4에 의하여 제조된 격벽용 페이스트 조성물로 제조한 격벽은 직진성과 sharpness가 매우 뛰어남을 확인할 수 있었으며, 또한 격벽의 높이가 120 ㎛ 이상이며, 격벽의 밑변 대 높이의 비율(높이/밑변)이 2.5 이상에서도 해상도가 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다.

비교예 1

(아크릴계 공중합체 제조)

냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 2 중량부, 용매로서 DPGME 100 중량부에 메틸메타크릴레이트20 중량부, 스티렌 20 중량부, 아크릴산 20 중량부 및 벤질메타크릴레이트 20 중량부를 80 ℃에서 6시간 동안 반응을 시켰다. 이후 메타아크릴산 글리시딜 20 중량부를 다시 반응액에 투입하여 4시간 동안 반응시켰다. 이후 중합금지제 BQ(1,4-benzoquinone)을 0.5 중량부 투입하여 반응을 종료하여 (a)아크릴계 공중합체를 포함하는 중합체 용액을 제조하였다.

(PDP 격벽용 페이스트 조성물 제조)

상기 제조한 (a)아크릴계 공중합체 100 중량부, 광중합개시제 5 중량부, 가교성 모노머 30 중량부(PETA 15 중량부, HDDA 15 중량부), 유기용제 15 중량부를 혼합하여 감광성 수지 조성물(B)을 제조하였다. 체인 트렌스퍼제는 사용하지 않았다. 상기 감광성 수지 조성물의 굴절율은 1.35 이었다. 비교예 1에 의하여 제조된 격벽용 페이스트 조성물로 제조한 격벽은 직진성과 sharpness가 실시예에 비하여 현저히 떨어짐을 알 수 있다.

또한 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1에서 제조된 PDP 격벽용 페이스트 조성물을 이용하여 하기와 같은 방법으로 물성을 평가한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구분	인쇄성	접착성	현상성	직진성	aspect ratio	보관안정성
실시예 1	○	○	◎	◎	◎	○
실시예 2	○	○	◎	◎	◎	○
실시예 3	○	○	◎	◎	◎	○
실시예 4	○	○	◎	◎	◎	○
비교예 1	○	○	○	○	△	△

(상기 표 1에서 ◎는 매우 우수, ○는 우수, △는 보통을 의미한다)

상기 표 1을 통하여, 본 발명에 따라 실시예 1 내지 4에서 제조한 PDP 격벽용 페이스트 조성물은 격벽의 직진성 및 sharpness가 우수할 뿐만 아니라 인쇄성, 접착성 및 보관안정성 면에서도 같거나 뛰어남을 확인할 수 있다.

본 발명에 따른 PDP 격벽용 페이스트 조성물은 격벽의 직진성, sharpness가 우수할 뿐만 아니라, 인쇄성, 접착성 및 보관안정성 면에서도 같거나 뛰어나며, 특히 격벽의 높이가 100 ㎛ 이상이며, 격벽의 밑변 대 높이의 비율(높이/밑변)이 2.5 이상의 고세정비의 격벽을 형성하는데 있어서 적합하다.

Claims

A) 무기성분 50 내지 90 중량%; 및 B) 감광성 수지 조성물 10 내지 50 중량%;를 포함하며,

상기 B) 감광성 수지 조성물이

a)ⅰ) 할로겐 함유 화합물 5 내지 50 중량부

ⅱ) 벤젠환을 포함하는 화합물 30 내지 70 중량부

ⅲ) 불포화 카르본산, 불포화 카르본산 무수물, 또는 이들의 혼합물 5 내지 60 중량부;

ⅳ) 수산기 또는 산 함유 화합물 10 내지 60 중량부; 및

을 공중합시켜 얻어진 아크릴계 공중합체 100 중량부;

b) 가교성 모노머 10 내지 70 중량부

c) 광중합개시제 1 내지 20 중량부;

d) 유기용제 10 내지 100 중량부; 및

e) 체인 트렌스퍼제(chain transfer material)를 상기 감광성 수지 조성물의 0.01 내지 5 중량%가 되도록 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 격벽용 페이스트 조성물.
제1항에 있어서,

상기 체인 트렌스퍼제(chain transfer material)가 lauryl mercaptan, octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, 2-mercaptoethanol, octyl thioglycolate, 3-mercaptopropionic acid, alpha-methylstyrene dimer 및 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 격벽용 페이스트 조성물.
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제1항에 있어서,

상기 B)a)ⅰ) 할로겐 함유 화합물이 트리브로모페놀, 트리 요오드페놀인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 격벽용 페이스트 조성물.
제1항에 있어서,

상기 B)a)ⅱ) 벤젠환을 포함하는 화합물이 스티렌, σ-메틸 스티렌, m-메틸 스티렌, p-메틸 스티렌, 비닐톨루엔 또는 p-메톡시 스티렌인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 격벽용 페이스트 조성물.
제1항에 있어서,

상기 B)a)ⅲ) 불포화 카르본산, 불포화 카르본산 무수물 또는 이들의 혼합물이 아크릴산, 메타크릴산, 말레인산, 푸마르산, 시트라콘산, 메타콘산, 이타콘산, 및 이들의 불포화 디카르본산의 무수물로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 격벽용 페이스트 조성물.
제1항에 있어서,

상기 B)의 감광성 수지 조성물이 중량평균분자량이 300 내지 1000이고 산가가 150~300 mgKOH/g인 아크릴계 올리고머를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 격벽용 페이스트 조성물.
제1항에 있어서,

상기 B)b)의 가교성 모노머가 HEA(2-hydroxyethyl acrylate), HPA(hydroxypropyl acrylate), IBOA(isobonyl acrylate), DEGDA(diethylene glycol dimethacrylate, HDDA(1,6-hexanediol dimethacrylate), AMA(allyl methacrylate), EDGMA(ethylene glycol dimethacrylate), DEGDMA(diethylene glycol dimethacrylate), TRGDMA(triethylene glycol dimethacrylate), DTGDMA(tetraethylene glycol dimethacrylate), BDDA(1,3-butanediol dimethacrylate) 및 GDMA(glycerol dimethacrylate)로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 화합물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 격벽용 페이스트 조성물.
제1항에 있어서,

상기 B) 감광성 수지 조성물이 하기 화학식 1로 표시되는 분산제를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 격벽용 페이스트 조성물:

[화학식 1]

상기 식에서, R₁은 C₂-C₂₀의 에틸렌성 불포화기를 포함하는 탄화수소, C₁-C₂₀의 탄화수소, C₆-C₂₀의 방향족 탄화수소 또는 C₁-C₂₀의 알코올이고, R₂ 및 R₃은 각각 독립적으로 C₁-C₂₀의 탄화수소, C₆-C₂₀의 방향족 탄화수소 또는 C₁-C₂₀의 알코올이다.
제1항, 제2항 및 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항의 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 격벽용 페이스트 조성물을 이용하는 것을 특징으로 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽형성방법.
제11항에 의하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽.
제12항에 있어서,

상기 격벽의 높이가 적어도 100 ㎛ 이상이며, 격벽의 밑변 대 높이의 비율(높이/밑변)이 적어도 2.5 이상인 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽.